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          光伏并網柜的核心技術要求

                       太陽能是一種重要的,可再生的清潔能源,取之不盡用之不竭、無污染、人類能夠自由利用的能源。在國家的大力扶持下,中國光伏產業蓬勃發展,并且取得了一些成績。不僅帶動的經濟的發展,同時對環境和可再生能源上都有很大的影響。在早些年,中國以集中式地面光伏電站為主,這些電站主要建在隔壁、沙漠或者荒山上。光伏的容量也是比較大。而近些年來,國內的分布式光伏發展的如火如荼。起先在山東、浙江、江蘇等地,后來慢慢在全國各個省市。

          分布式光伏發電的特點:
                      1、光伏容量比較小。一般對于家庭式的分布式光伏,裝機容量也就是在幾十KWp,對于一些稍微大一點的廠房等地,光伏容量也就是在幾MWp。通常情況下,根據容量的大小和實際的現場情況選擇合適的并網電壓等級。對于家庭式的分布式光伏多以AC220或者AC380V為主,對于幾MWp這種比較大一點的光伏多以10KV并網。
                      2、結構簡單,便于維護管理。對于分布式光伏電站來講,除了必須要有的光伏組件以外,電氣設備也是必不可少的的。其中一次設備有變壓器、開關柜等,二次設備有防孤島保護裝置、電能質量在線監測裝置、電度表等。這些較那些集中式光伏電站來講,設備少了許多。設備的減少,出問題的幾率就大大降低,便于現場人員多維護管理。
           
                      其中光伏并網柜在分布式光伏電站中是必不可少的,根據現場的實際情況,一般情況下光伏并網柜安裝在光伏專變的下方、掛在墻面上或者立在室內。那么光伏并網柜需要滿足什么要求,需要實現哪些功能,這是許多安裝光伏的項目負責人比較揪心的一件事。據目前了解來看,有許多分布式光伏電站已經安裝好了,在供電部門檢驗時總是驗收不過,總是有這樣或那樣的問題。針對于這類問題,我們一起探討一下。
          根據國家電網公司文件關于印發《光伏電站接入電網技術規定》標準通知,其中在安全與保護上,要求光伏電站應在光伏電站并網點內側設置易于操作,可閉鎖,且具有明顯斷開點的并網總斷路器;具有一定的過電流能力,在120%Ie下,光伏電站可靠工作時間不小于1min;對于小型光伏電站也就是分布式光伏電站來講,需要具備快速檢測防孤島并且快速切斷并網開關的能力;當光伏電站設置不可逆并網方式時,應配置逆功率保護相關設備;恢復并網要求,當電網發生擾動,在電網電壓和頻率未達到正常范圍之前光伏電站是不允許并網,當檢測到電網電壓和頻率恢復到正常值后,經過20S到5min這一段時間的延時后合閘并網,重合閘時間由電站的容量、接入方式和當地調度或供電部門決定。基于以上對分布式式光伏電站的要求,再結合目前市場的實際情況,大體可以得出光伏并網柜的技術要求。但是地區的不同,對于設備的要求也有些不一樣。一般情況要求如下:
          1、并網開關。根據15D202-4  建筑一體化光伏系統 電氣設計與施工要求,斷路器的選型及安裝應符合下列要求:
                      1)、根據短路電流水平選擇開斷能力,并留有一定裕度。
                      2)、應具備過流保護功能,具備反應故障及運行狀態的 輔助觸點及同時切斷中性點的功能。
                      3)、具備電源與負荷端反接的能力。
                      4)、根據并網電流的大小選擇微型、塑殼或者框架式斷路器。由此可見,并網開關一般選擇具有失壓脫口功能、帶有電操回路、單輔觸點等,必須強調一點,開關需選擇4P開關,這些是基本要求。開關的容量大小一般是根據光伏的容量大小來選取的,一般多為額定電流的1.2到1.5倍。在800A以下多用塑殼式開關,對于800A以上多用于框架式斷路器(并不是絕對,要根據實際情況來選定)。因此市面上有些項目用的并網開關功能看似很強大,不過對于光伏電站來講并不是很適用。
                      2、防孤島保護裝置。防孤島保護裝置是一種微機保護裝置。安裝在并網點處,對于分布式光伏電站來講,多安裝于并網柜中。防孤島保護裝置應具有的最基本功能有高頻保護、低頻保護、高壓保護、低壓保護和逆功率保護等。防孤島保護裝置的功能要求是根據電網的要求,如下所示:
          光伏并網柜的技術規范
          3、電能采集終端和電能表。
                      這部分多為當地供電部門來提供,用戶發電量的統計,以便于補償。在此不做過多說明。
                      綜上所述,分布式光伏并網柜的組成應該有并網開關、防孤島保護裝置、浪涌保護器、溫濕度加熱器等。滿足的功能是當電網出現故障時,并網開關準確快速的斷開,當電網恢復正常時,并網開關可以重合閘。但是這是最基本的要求,也是國網公司的文件要求。但是對于各地的供電部門來講,要求有所改變。舉例說明:
                      1、杭州并網要求比較多,除了必要的防孤島保護裝置必須具有的功能之外,還要求具有其他保護功能,主要是兩段式電流保護功能,如圖1所示。
                      2、有些地方要求并網柜中添加UPS設備,給防孤島保護裝置供電。其實在實際應用中,UPS可以省去。一般來講,防孤島保護裝置采模擬量電壓為電網電壓。裝置的供電電源也是取自電網電壓AC220V,當電網突然失壓,由額定電壓降至0V時,此時防孤島保護裝置也處于失電狀態,裝置沒有辦法動作。但是并網開關具有失壓脫口功能,此時并網開關會自行斷開,將光伏電站與電網分開。當電網電壓處于低于或高于額定值時,或者頻率有些不正常時,此時防孤島保護裝置是可以正常運行的,這時裝置也會根據實際采樣結果做出判斷,準確及時的跳開并網開關。由此可見UPS可用可不用。但是很多供電部門為了保證防孤島保護裝置的正常運行,減少由于裝置電源不穩而導致裝置電源板燒毀,添加了UPS,從這一點來講,也是比較好的。
                      3、河南南陽那邊要求防孤島裝置具備基本功能之外,還需具備零序電流保護功能,說是該功能是供電局指定要求的功能。由此可見,地區不同,對于并網柜的要求也是有所不同,這要求沒有絕對的對與錯,只是對于當地供電部門在參考國電電網要求并結合當地的實際情況而做出的一個適合自己地區的一個規范。
          光伏防孤島保護裝置技術規范

           

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